[發明專利]使用計算機視覺測量3D屬性的系統和方法

在審

• 申請號: 202310434225.7
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN116474332A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 泰勒·A·肖;克萊森·C·斯帕克曼
• 申請（專利權）人: 卡斯滕制造公司
• 主分類號: A63B24/00
• 分類號: A63B24/00;G06T7/00;G06T7/80;G06T7/73;G06T7/55;G06T7/277;G06T7/593;A63B53/00;A63B53/04;A63B60/00;A63B60/46;A63B102/32
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰;黃艷南

本發明公開了一種包括計算設備和攝像機的系統；該系統被配置用于測量機械設備的三維屬性和相關的性能測量。一些實施例包括被配置為捕獲機械設備的圖像的攝像機以及與攝像機通信的計算設備。在一些實施例中，計算設備被配置為獲取與多個第一基準相關聯的第一組像素以校準攝像機的空間分辨率。來自攝像機的第二圖像可以被轉換為與附接到機械設備的多個基準中的每個基準相關聯的第二組像素。計算設備可以進一步被配置為比較第一組像素和第二組像素以確定多個基準在機械設備上的位置。

本申請為分案申請，母案申請的國家申請號為：201980052786.2(國際申請號為PCT/US2019/036839)、進入中國國家階段日期為：2021年02月08日(國際申請日為2019年6月12日)，發明名稱為：使用計算機視覺測量3D屬性的系統和方法。

相關申請的交叉引用

本申請是美國非臨時專利申請，要求于2018年6月12日提交的專利申請序列號為62/684,119的美國臨時申請的優先權，該美國臨時申請的全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開總體上涉及包括至少一個計算設備和攝像機的計算機化系統，至少一個計算設備和攝像機被共同配置為通過基于已處理的與機械設備相關聯的二維(2D)數據預測機械設備的三維(3D)特征來(實時)測量與機械設備相關聯的預定物理屬性并且允許對其進行調節。

背景技術

機械設備經常在設備制造過程中或之后經歷調節階段，以例如根據需要配置與設備的部件相關聯的角度和其他尺寸。例如，可以根據適合于特定應用的預定規格來調節或修改臂或縱長構件相對于設備的主體或相對于選定表面的角度。但是，調節階段可能涉及將機械設備與各種測量和調節工具連接或者拆開，這可能會導致對設備的磨損或損壞。

作為具體的非限制性示例，在制造過程中或其他時候調節高爾夫球桿的屬性(例如，桿面角(loft))需要根據精確的測量結果對桿頭和桿身進行仔細的結構修改。特別地，必須在每次調節高爾夫球桿屬性(例如，桿面角、桿頭角、長度、隆起或側傾)之后進行測量，以確保調節恰當。然而，測量高爾夫球桿屬性的工具通常需要與高爾夫球桿物理接觸。這樣，高爾夫球桿通常在測量工具和調節工具之間來回轉移多次。因此，在每次調節之前，高爾夫球桿可能必須在調節工具內重新定位。以這種方式多次轉移高爾夫球桿導致增加了制造的工作時間，并且還可能導致在成品高爾夫球桿產品上形成劃痕和磨損。

尤其是考慮到這些因素，構思和開發了本公開的各個方面。

附圖說明

圖1A是示出被配置為允許根據期望的目標性能規格來對機械設備進行測量以及可能調節的系統的簡化框圖。

圖1B是示出與圖1A的系統有關的用于對機械設備進行評估以及可能調節的應用程序的可能模塊之間的流邏輯和關系的流程圖。

圖2A是包括用于跟蹤機械設備的圖像特征的基準陣列的示例性校準片。

圖2B是與圖2A的校準片相關聯的一組基準，其可以沿著機械設備定位以如本文所述測量設備的各方面。

圖3A是示例性機械設備的簡化圖示，該機械設備可以利用本文所述的系統進行測量和調節。

圖3B是將本文描述的系統應用于實際的高爾夫球員以增強揮桿分析的簡化圖示。

圖4是示出使用圖1A的系統對特定機械設備(例如高爾夫球桿)進行評估以及可能調節的應用程序的可能模塊之間的流邏輯和關系的流程圖。

圖5是圖4中的高爾夫球桿的透視圖。

圖6A是圖4中的高爾夫球桿以及沿著高爾夫球桿定位的基準的透視圖。

圖6B是圖4中的高爾夫球桿以及沿著高爾夫球桿定位的基準的另一個透視圖。